Die Haut wehrt sich ihrer Haut

News: Die Haut wehrt sich ihrer Haut

Die Haut ist nicht nur unser größtes Organ, sie kann auch das Einfallstor für Krankheitserreger in unseren Körper darstellen. Kieler Wissenschaftler haben jetzt neue antimikrobiell wirkende Moleküle gefunden, mit der die Haut sich gegen angreifende Keime wehrt.

Zahlreiche Mikroorganismen besiedeln unsere Haut, infizieren sie aber nicht. Eine intakte physikalische Barriere ist für die Infektionsabwehr der Haut zwar von großer Bedeutung, erklärt aber nicht, warum unter den dort herrschenden Bedingungen das Wachstum der Mikroorganismen begrenzt ist. Wirbellose Lebewesen, die kein Immunsystem mit Antikörpern und Abwehrzellen besitzen, wehren sich ihrer Haut mit einem chemischen Abwehrsystem: Ihre Schleimhäute produzieren eine Vielzahl antimikrobiell wirksamer Eiweißmoleküle, die entweder ständig oder nur in Anwesenheit von Mikroorganismen gebildet werden.

Auf der Suche nach solchen Faktoren in der Haut des Menschen ist das Team um Jens-Michael Schröder von der Universität Kiel bereits 1997 fündig geworden: Aus Hautschuppen von Psoriasis-Patienten konnten die Wissenschaftler ein Peptid isolieren, das sie Beta-Defensin-2 (HBD-2) nannten. Dieses erste "hauteigene Desinfektionsmittel" ist gegenüber Gram-negativen Bakterien und auch Hefen, nicht aber gegen Staphylococcus aureus wirksam.

"HBD-2 kommt in gesunder Haut nur in geringen Mengen vor", erklärt Schröder, "und wird von so genannten Keratinozyten produziert, wenn diese durch bestimmte Immunbotenstoffe oder durch krankmachende Stämme des Bakteriums Pseudomonas aeruginosa dazu angeregt werden. Die Defensin-Produktion wird nur dann angeworfen, wenn die Pseudomonas-Bakterien einen so genannten Biofilm bilden, der gefährlich werden kann. Einzelne Bakterienzellen sind dazu nicht in der Lage."

Die Forscher suchten jetzt nach Peptiden, die speziell gegen Staphylococcus aureus wirksam sind, und entdeckten das humane Beta-Defensin-3 (HBD-3). Es scheint sich dabei um das potenteste, bislang bekannte körpereigene antimikrobielle Peptid mit einer breite Wirksamkeit gegenüber Bakterien und Hefen zu handeln. Wie HBD-2 produziert die Haut das Peptid nur "bei Bedarf".

Die Kieler Forscher wollten darüber hinaus wissen, warum die menschliche Haut gegenüber Infektionen mit dem Darmbakterium Escherichia colii besonders resistent ist. Dabei konnten sie aus Extrakten der Hornschicht ein weiteres Protein isolieren, das dort in großen Mengen vorhanden ist. "Der Eiweißstoff erwies sich als E.-coli-spezifisches antimikrobielles Peptid, das andere Erreger offensichtlich nicht abzutöten vermag", erklärt Schröder. Die Substanz ist mit einem anderen Psoriasin genannten Protein identisch, dass die Wissenschaftler bereits kennen.

"Aus diesen Befunden schließen wir", sagt Schröder, "dass die menschliche Haut neben ständig produzierten antimikrobiellen Peptiden, die wahrscheinlich das Wachstum und die Zusammensetzung der normalen Hautflora kontrollieren, weitere Peptidantibiotika produzieren kann, die mehr oder weniger erregerspezifisch nur nach Kontakt mit gefährlichen Mikroorganismen synthetisiert werden und damit wahrscheinlich eine Infektion im Anfangsstadium verhindern."

Aus den Ergebnissen erhoffen sich die Wissenschaftler neue Perspektiven zur Erforschung der Ursachen bislang unerklärter rezidivierender Hautinfektionen sowie neue therapeutische Möglichkeiten. "Ein Ansatz könnte die Suche nach Wirkstoffen sein, die in der Lage sind, diesen körpereigenen Schutzmechanismus zu aktivieren", meint Schröder. "Das Ziel ist, die Haut dazu zu bringen, ihre Defensin-Produktion zu verstärken." Vielleicht könnten diese Defensine auch gegen Infektionen durch resistente Erreger eingesetzt werden.

Über eine gentechnische Produktion dieser Eiweißstoffe hat Schröder ebenfalls schon nachgedacht: "In Bakterien ist diese natürlich nicht möglich, das wäre für diese Zellen ein 'Selbstmordprogramm'. Doch in Pflanzen müsste dies möglich sein, da sind wir bereits dran."